CN102608647B - 辐射成像设备、辐射成像系统和制造辐射成像设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及辐射成像设备、辐射成像系统和制造辐射成像设备的方法。该辐射成像设备包括：衬底、至少一个成像元件、闪烁体、将衬底固定于成像元件的第一加热能剥离的粘合部件以及将成像元件固定于闪烁体的第二加热能剥离的粘合部件。所述第一加热能剥离的部件的粘合强度通过加热而降低。第一加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度基本上等于第二加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度。所述衬底的每单位时间的传热量与所述闪烁体的每单位时间的传热量不同。

Description

辐射成像设备、辐射成像系统和制造辐射成像设备的方法
技术领域
本发明涉及检测诸如X射线之类的辐射的辐射成像设备、辐射成像系统以及用于制造辐射成像设备的方法，并且更特别地涉及用于医疗诊断成像设备、非破坏性检查设备、分析设备等的辐射成像设备。
背景技术
一般市场上可买到的单晶半导体圆片(wafer)与玻璃衬底相比较小。因此，为了使用单晶半导体圆片形成大面积辐射成像设备，每个中形成有检测元件的单晶半导体圆片被分割以便形成多个成像元件芯片，并且布置一定数量的成像元件芯片以便具有期望的面积。
美国专利申请No.2002/0038851已经公开了，为了降低成本，在芯片形状的成像元件被粘附于形成设备的一部分的底板之前，执行成像元件的检查和具有由此发现的缺陷的成像元件的替换。另外，已经公开了在执行检查和替换之后，通过粘合将成像元件固定到底板。此外，还已经公开了，将把辐射转换成具有可由成像元件检测的波长带的光的闪烁体通过粘合而布置在成像元件的与底板(衬底)相对的一侧上。
国际公开No.WO 2008/072462已经公开了，为了执行液晶显示装置的重做(rework)，包括至少一个包含热可膨胀的粒子的加热能剥离的粘合层的双面的粘合剂片被用来固定液晶显示模块单元和背光单元。
然而，根据在美国专利申请No.2002/0038851中公开的方法，在成像元件被粘附于底板之后或者在成像元件和闪烁体彼此粘附之后，难以替换通过检查被检测为次品的闪烁体或者成像元件。例如，在包括多个成像元件的辐射检测设备中，在具有缺陷的成像元件被从底板剥离时，没有缺陷的成像元件可能由于施加于其的外力而破裂。另外，在一些情况下由于用于溶解粘合剂的溶剂，没有缺陷的成像元件的性能可能被降低。此外，将考虑如下的情况，在该情况中，在成像元件被粘附于底板之后执行的检查步骤中，没有在成像元件中检测到缺陷，但是在闪烁体被粘附于成像元件之后执行的检查步骤中检测到一些缺陷。在该情况下，由于相信仅闪烁体具有缺陷，因此闪烁体必须被从成像元件剥离并且被替换；然而，底板不一定被从成像元件剥离。如上所述，在具有其中成像元件被设置在闪烁体与衬底之间的层叠结构的辐射成像设备中，在一些情况下可以优选的是，不同时执行在闪烁体与成像元件之间的剥离和在衬底与成像元件之间的剥离。在同时执行在闪烁体与成像元件之间的剥离和在衬底与成像元件之间的剥离时，成像元件处于机械不稳定的状态中从而没有被固定于任何东西；因此，成像元件可能在剥离期间移动的同时与某物相撞并且在一些情况下可能破裂。
另外，在其中一个液晶显示模块单元和一个背光单元彼此固定的国际公开No.WO 2008/072462中公开的液晶显示装置中，仅在液晶显示模块单元和背光单元之间简单地执行剥离。也就是说，不考虑在包括至少三个层的多层结构中执行的剥离。
发明内容
考虑到上述问题，关于其中至少一个成像元件被设置在闪烁体和衬底之间的辐射成像设备，本发明提供了一种辐射成像设备，在该辐射成像设备中，在成像元件处于机械稳定状态中的同时至少一个成像元件或者闪烁体能够被剥离。
因此，本发明的一种辐射成像设备包括：衬底；至少一个成像元件；闪烁体；至少一个第一加热能剥离的粘合部件，所述第一加热能剥离的粘合部件将所述衬底固定到所述成像元件，所述加热能剥离的粘合部件的粘合强度能够通过加热而降低；以及第二加热能剥离的粘合部件，所述第二加热能剥离的粘合部件将所述成像元件固定到所述闪烁体。第一加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度基本上等于第二加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度。所述衬底的每单位时间的传热量与所述闪烁体的每单位时间的传热量不同。
另外，本发明的一种辐射成像系统包括：上述的辐射成像设备和处理来自所述辐射成像设备的信号的信号处理装置。
此外，本发明的一种用于制造辐射成像设备的方法包括以下步骤：利用第一加热能剥离的粘合部件将成像元件固定到衬底，所述第一加热能剥离的粘合部件具有通过加热而降低的粘合强度，以及利用第二加热能剥离的粘合部件将所述成像元件固定到具有与所述衬底不同的每单位时间的传热量的闪烁体，所述第二加热能剥离的粘合部件具有与第一加热能剥离的粘合部件相同的粘合强度降低时的温度；以及检查固定到所述衬底的所述成像元件。当在检查步骤中通过检查判定所述成像元件或闪烁体为次品时，所述方法还包括如下步骤：通过所述衬底加热第一加热能剥离的粘合部件并且通过所述闪烁体加热第二加热能剥离的粘合部件，以使得执行所述衬底和所述闪烁体中的具有更大的每单位时间的传热量的那一个与所述成像元件之间的剥离，并且使得不执行所述衬底和所述闪烁体中的另一个与所述成像元件之间的剥离。
根据本发明，在具有其中至少一个成像元件被设置在闪烁体与衬底之间的层叠结构的辐射成像设备中，能够分开地执行在成像元件与闪烁体之间的剥离和在成像元件与衬底之间的剥离。因此，在具有其中至少一个成像元件被设置在闪烁体与衬底之间的层叠结构的辐射成像设备中，能够获得如下的辐射成像设备，在该辐射成像设备中，在成像元件处于机械稳定状态中的同时成像元件或闪烁体能够被剥离。
从以下参考附图的示例性实施例的描述中本发明更多的特征将变得清晰。
附图说明
图1A是根据本发明第一实施例的辐射成像设备的平面图。
图1B是沿着图1A的线IB-IB截取的辐射成像设备的截面图。
图1C是沿着图1A的线IC-IC截取的辐射成像设备的局部放大的截面图。
图2A是示出本发明的加热能剥离的粘合部件的一个示例的截面图。
图2B是示出本发明的其它加热能剥离的粘合部件的一个示例的截面图。
图2C是示出本发明的加热能剥离的粘合部件的平面图。
图2D是示出本发明的加热能剥离的粘合部件的温度-膨胀倍率关系的曲线图。
图3A到3F是各示出制造根据本发明第一实施例的辐射成像设备的步骤的截面图。
图4A到4C是各示出剥离根据本发明第一实施例的衬底的步骤的截面图。
图5A到5C是各示出剥离根据本发明第一实施例的闪烁体的步骤的截面图。
图6A是根据本发明第二实施例的辐射成像设备的平面图。
图6B是沿着图6A的线VIB-VIB截取的辐射成像设备的截面图。
图6C是沿着图6A的线VIC-VIC截取的辐射成像设备的局部放大的截面图。
图7A是根据本发明第二实施例的辐射成像设备的另一示例的平面图。
图7B是沿着图7A的线VIIB-VIIB截取的辐射成像设备的截面图。
图8是示出本发明的辐射成像设备应用到辐射成像系统的示例的示图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在本发明中，除诸如α射线、β射线和γ射线之类的由通过放射性衰变发射的粒子(包括光子)形成的射束之外，辐射还包括诸如X射线、粒子射线和宇宙射线之类的其能量等于或多于上述射线的能量的射束。另外，在本发明中，光包括可见光和红外线。
第一实施例
将参考图1A到1C描述本发明的第一实施例。图1A是示出根据本发明第一实施例的辐射成像设备的主要构成元件的平面图，图1B是沿着图1A的线IB-1B截取的辐射成像设备的截面图，并且图1C是沿着图1A的线IC-IC截取的辐射成像设备的局部放大的截面图。
如图1A和图1B所示，辐射成像设备1具有衬底2、固定在衬底2上的四个成像元件4以及固定在成像元件4上的闪烁体6，其中第一加热能剥离的粘合部件3被设置在衬底2与四个成像元件4之间，第二加热能剥离的粘合部件5被设置在成像元件4与闪烁体6之间。在成像元件与至少一个外部电路(未示出)之间传递信号的布线板10被固定到成像元件4。为了减少在成像元件4彼此接触时产生的电学的和机械的影响，四个成像元件4在有空间介于其间的情况下被布置在衬底2上。另外，固定在衬底2上的成像元件4的数量不限于四个，并且可以布置至少一个成像元件4。成像元件4具有多个像素，其中每个像素具有切换元件和传感器部分。例如，可以提出CMOS传感器、CCD传感器、使用非晶硅(在下文中被简单称为“a-Si”)的PIN型或MIS型传感器、具有每个由TFT形成的像素的a-Si传感器以及SOI(绝缘体上硅)传感器。虽然优选地将柔性印制电路板(FPC)用于布线板10，但是还可以使用刚性布线板。闪烁体6至少具有将辐射(诸如X射线)转换成能够由成像元件4检测的光的闪烁体层8。如图1B所示，闪烁体6优选地还具有支撑闪烁体层8的衬底7以及保护闪烁体层8免受水汽和外部冲击的影响的保护层9。对于衬底7，例如，可以使用非晶碳(a-C)(热导率：5～8(W/(m·k)))、铝(Al)(热导率：237(W/(m·k)))或者树脂(热导率：0.1～0.2(W/(m·k)))。对于闪烁体层8，例如，可以使用诸如CsI：Tl(CsI的热导率：1(W/(m·k)))之类的柱状晶体以及诸如GOS之类的颗粒晶体(particulate crystal)，上述中的每一种都将诸如X射线之类的辐射转换成能够由成像元件4检测的光。对于保护层9，可以使用，例如，聚对二甲苯(polyparaxylylene)和热熔树脂。对于衬底2，可以使用Al(热导率：237(W/(m·k)))。然而，除了Al之外，还可以使用，例如，玻璃(热导率：1(W/(m·k)))、诸如丙烯酸树脂之类的树脂(热导率：0.2(W/(m·k)))、各种陶瓷(热导率：3～170(W/(m·k)))以及金属(热导率：15～427(W/(m·k)))。另外，稍后将详细描述第一加热能剥离的粘合部件3、第二加热能剥离的粘合部件5、闪烁体6和衬底2。
另外，如图1C所示，为了抑制水汽等从外面侵入，沿着辐射成像设备1的外围，将密封部件11布置在衬底2与闪烁体6之间。因此，由此设置的密封部件11密封成像元件4，并且布线板10被布置为穿过密封部件11。在该结构中，丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂等可以被用于密封部件11，并且上述树脂优选地均是吸收光的黑色树脂。其原因在于，当具有能由成像元件4检测的波长的光通过衬底2时，防止该光作为杂散光入射在成像元件4上，并且抑制图像质量的劣化。根据本实施例的辐射成像设备1包括集成电路12，该集成电路12处理通过布线板10从成像元件4输出的信号。另外，辐射成像设备1还包括外壳15，该外壳15容纳衬底2、成像元件4、闪烁体6和集成电路12。缓冲部件13被布置在密封部件11与外壳15之间，并且缓冲部件14被布置在闪烁体6与外壳15之间。作为缓冲部件13，例如，优选地使用吸收具有能由成像元件4检测的波长带的光的黑色树脂。因此，可以抑制外壳15中的杂散光入射在成像元件4上，并且结果，可以抑制图像质量的劣化。
该加热能剥离的粘合部件由粘合剂和包含可热膨胀的粒子的起泡剂形成。第一加热能剥离的粘合部件3被布置为将衬底2固定于成像元件4，使得在修复工作中衬底2能够被从成像元件4剥离，并且容易地替换成像元件4中的至少一个。第二加热能剥离的粘合部件5被布置为将成像元件4固定于闪烁体6，使得在修复工作中闪烁体6能够被从成像元件4剥离，并且容易地替换闪烁体或成像元件4中的至少一个。第一加热能剥离的粘合部件3和第二加热能剥离的粘合部件5中的每一个均是热反应类型部件并且均具有通过在预定温度或更高处加热引起的反应而降低的粘合强度。另外，第一加热能剥离的粘合部件3和第二加热能剥离的粘合部件5具有相同的、粘合强度降低时的温度。
在第一加热能剥离的粘合部件3和第二加热能剥离的粘合部件5中，包含在其中作为起泡剂的可热膨胀的粒子通过加热而起泡和/或膨胀，在加热能剥离的粘合部件的表面上形成凹凸不平，并且减少与被粘物的粘合面积，使得粘合性能劣化。因此，成像元件4可以安全地从闪烁体6和衬底2被剥离。在该实施例中，合适地确定加热能剥离的粘合部件的厚度以及可热膨胀的粒子的尺寸，使得可以充分地利用上述机制。
作为粘合剂，可以使用合适的粘合剂，诸如橡胶粘合剂、丙烯酸粘合剂、苯乙烯/共轭二烯嵌段共聚物粘合剂以及硅酮粘合剂，并且还可以使用可紫外线固化的粘合剂。另外，如果需要，粘合剂可以进一步包含合适的添加物，诸如交联剂、增粘剂、增塑剂、填料和防老剂。更特别地，例如，可以提出使用天然橡胶和各种合成橡胶作为基础聚合物(base polymer)的橡胶粘合剂以及使用丙烯酸聚合物作为基础聚合物的丙烯酸粘合剂。上述丙烯酸粘合剂包含如下作为组分：丙烯酸或甲基丙烯酸的丙烯酸烷基酯，其包括一般具有20个或更少的碳原子的烷基，诸如甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基己基、异辛基、异壬基、异癸基、十二烷基、月桂基、十三烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基和二十烷基；丙烯酸或甲基丙烯酸的酯，其具有官能包含基，诸如羟乙基、羟丙基和缩水甘油基；丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯、苯乙烯、异戊二烯、丁二烯、异丁烯和乙烯醚。根据使用的目的(诸如到被粘物的粘合强度)合适地选择和使用粘合剂，并且可以通过将起泡剂与粘合剂混合来形成通过加热能膨胀的加热能剥离的粘合部件。
作为起泡剂，可以使用能够实现上述目的的各种类型的材料。因此，例如，使用在比粘合剂的粘合处理温度高的温度处起泡和/或膨胀的起泡剂。作为可用的起泡剂的示例，可以提出分解型无机起泡剂，诸如碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠、亚硝酸铵、硼氢化钠和叠氮化物。另外，还可以使用有机起泡剂，诸如偶氮化合物。例如，可以提出：氟代烷烃，诸如三氯-氟化甲烷和二氯一氟甲烷；偶氮化合物，诸如偶氮二异丁腈、偶氮甲酰胺和偶氮二羧酸钡；肼化合物，诸如p-甲苯磺酰肼、二苯砜-3，3′-二磺酰肼、4，4′-氧双(苯磺酰肼)和烯丙基双(磺酰肼)；氨基脲化合物，诸如对甲基苯磺酰氨基脲和4，4′-氧双(苯磺酰氨基脲)；三唑化合物，诸如5-吗啉-1，2，3，4-噻三唑；N-亚硝基化合物，诸如N，N′-二亚硝基五次甲基四胺和N，N′-二甲基-N，N′-二亚硝基对苯二甲酰胺；以及具有低沸点的其它化合物。
此外，作为起泡剂，可以使用如下的可热膨胀的粒子，在该可热膨胀的粒子中，通过凝聚方法或界面聚合方法将诸如异丁烷、丙烷或戊烷之类的容易气化以显示可热膨胀性质的合适的物质包含在壳形成材料中。要使用的可热膨胀的粒子的平均粒子直径一般为5到50μm。然而，也可以使用具有更细的平均粒子直径的可热膨胀的粒子。本发明的可热膨胀的粒子的粒子直径由以下中的一个来表示：由筛分方法测量的试验筛孔尺寸、通过沉淀方法的斯托克斯(Stokes)等效直径、通过显微镜方法的等效圆直径、通过光散射方法的等效球直径和通过电阻试验方法的等效球值。另外，本发明的可热膨胀的粒子的平均粒子直径是使用上述粒子直径的中间直径(median diameter)。
作为形成可热膨胀的粒子的壳形成材料，可以提出，例如，偏氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯和聚砜。然而，作为本发明的壳形成材料，还可以使用，例如，具有热熔化性质并且通过可热膨胀的物质的膨胀而厚度减少的材料和通过热膨胀而破坏的材料。
另外，由于成像元件4必须检测从闪烁体6发射的光，因此第二加热能剥离的粘合部件5具有光透明性。当从闪烁体6发射的光为可见光时，其透射率必须较高，并且特别优选地在表现出闪烁体层8的最大发射量的波长处为90％或更大。另外，由于表示图像的清楚度的清晰度(调制传递函数：MTF)随着第二加热能剥离的粘合部件5的厚度增大而降低，因此其厚度优选地为200μm或更少，更优选地为50μm或更少，并且甚至更优选地小于像素间距。然而，由于还要求粘合强度，因此实际上优选的是1～50μm的厚度。另外，包含于第二加热能剥离的粘合部件5中的可热膨胀的粒子的平均粒子直径优选地小于像素间距P。如果可热膨胀的粒子的平均粒子直径小于成像元件4的像素间距P，则不会广泛地散布由可热膨胀的粒子散射的光。因此，能够抑制要获得的图像的清晰度(MTF)的降低。在成像元件4中，以矩阵方式布置多个像素，其中每个像素包含光电变换器和切换元件，并且布置像素的间距为像素间距P。
图2A和图2B分别为使用之前的第一加热能剥离的粘合部件和第二加热能剥离的粘合部件的截面图。如图2A所示，第一加热能剥离的粘合部件3的表面用隔离物31和32覆盖，并且当使用第一加热能剥离的粘合部件3时隔离物31和32被剥离。如上述情况中那样，第二加热能剥离的粘合部件5的表面用如图2B所示的隔离物51和52覆盖，并且当使用第二加热能剥离的粘合部件5时隔离物51和52被剥离。
接下来，将参考图2C描述通过加热降低本发明的加热能剥离的粘合部件的粘合强度的机制。在该情况中，将通过示例的方式描述使用可热膨胀的粒子的加热能剥离的粘合部件，图2C的左侧是在加热之前的加热能剥离的粘合部件的平面图，并且右侧为在加热之后的加热能剥离的粘合部件的平面图。与在加热之前的第一加热能剥离的粘合部件3的表面相比，在加热之后的其表面上，产生许多大的凹凸不平，并且结果，形成具有降低的粘合强度的加热能剥离的粘合部件30。另外，第二加热能剥离的粘合部件5也与上述的相同。
接下来，将参考图2D描述包含在第一加热能剥离的粘合部件和第二加热能剥离的粘合部件中的可热膨胀的粒子的相对于温度的膨胀倍率性质。在图2D中，S表示可热膨胀的粒子的体积膨胀开始时的温度(膨胀开始温度)，并且M表示可热膨胀的粒子的体积最大化时的温度(最大膨胀温度)。也就是说，第一加热能剥离的粘合部件3的可热膨胀的粒子具有与第二加热能剥离的粘合部件5的可热膨胀的粒子相同的膨胀开始温度和/或最大膨胀温度。然而，即使不包含可热膨胀的粒子作为起泡剂，在起泡剂的膨胀开始温度相同时并且在其材料和粘合剂的成分相同时，也可以使用加热能剥离的粘合部件。也就是说，本发明的第一加热能剥离的粘合部件3和第二加热能剥离的粘合部件5具有相同的、粘合强度降低时的温度。作为典型的示例，将描述其中包含可热膨胀的粒子的加热能剥离的粘合部件的粘合强度通过加热而降低的机制。
当正在加热可热膨胀的粒子时，首先，壳形成材料开始变软，包含于其中的并且容易气化的物质同时开始起泡，并且内部压强增大，使得粒子处于准备膨胀的状态。此时的温度是膨胀开始温度S。当体积由于膨胀而最大化时，内部压强与壳形成材料的张力和外部压强平衡，并且保持膨胀的状态。此时的温度是最大膨胀温度M。如果进一步继续加热，则由于通过起泡产生的气体扩散通过其厚度减少的壳形成材料，因此壳形成材料的张力和外部压强超过内部压强，并因此发生收缩。通过将如上所述的可热膨胀的粒子用于加热能剥离的粘合部件，在粘合剂中的可热膨胀的粒子通过加热而膨胀，并且如参考图2D所述的，在表面上形成凹凸不平，从而减少了到被粘物的粘合面积，使得粘合性能降低。
另外，第一加热能剥离的粘合部件3具有与第二加热能剥离的粘合部件5相同的、粘合强度通过加热而降低时的温度。粘合强度降低时的温度是相同的温度，这表示，在其中在相同的方向上对要剥离的对象施加相同的力的状态中，对象被从被粘物剥离时的温度在第一加热能剥离的粘合部件3的情况中与在第二加热能剥离的粘合部件5的情况中相同。例如，在根据日本工业标准JIS Z0237的剥离试验方法中，指出对象被从被粘物剥离时的温度在第一加热能剥离的粘合部件3的情况中与在第二加热能剥离的粘合部件5的情况中相同。另外，第一加热能剥离的粘合部件3和第二加热能剥离的粘合部件5的、粘合强度通过加热而降低时的温度优选地不大于闪烁体6的性质改变时的温度。闪烁体6的性质改变时的温度是在闪烁体层8的活化温度、衬底7的玻璃化转变点和保护层9的玻璃化转变点之中的最低的温度。
在本发明中，与第二加热能剥离的粘合部件接触的闪烁体6的每单位时间的传热量和与第一加热能剥离的粘合部件接触的衬底2的每单位时间的传热量是重要的。每单位时间的传热量表示每单位时间传递的热量。当热导率由k(J/s·m·k)表示时，部件的两个表面之间的温度差由ΔT(K)表示，部件的厚度由L(m)表示，与向其传热的部件的接触面积由S(m2)表示，并且加热时间由t(s)表示，热量Qt(J)由下列公式示出。
Qt＝k×S×ΔT×t/L  ....公式(1)
在该公式中，由于在作为对象的衬底2的两个表面之间的温度差ΔT可以被假设等于作为对象的闪烁体6的两个表面之间的温度差，并且加热时间也可以被假设为彼此相等，因此每单位时间的传热量Q由下列公式示出。
Q＝k×S/L  ....公式(2)
因此，当假设形成闪烁体6和衬底2的部件的彼此接触的面积近似彼此相等时，可以通过由每个部件的热导率除以其厚度而获得的值来指定每个部件的每单位时间的传热量。
例如，作为衬底7，当使用具有5(W/(m·k))的热导率和1mm的厚度的a-C时，衬底7的每单位时间的传热量为5000(J)。如在上述情况中那样，作为闪烁体层8，当使用具有0.55mm的厚度的CsI：Tl时，闪烁体层的每单位时间的传热量为1818(J)。另外，作为保护层9，当使用具有0.0024mm的厚度的聚对二甲苯时，由于存在与衬底7接触的部分和与闪烁体层8接触的部分，总厚度为0.0048mm，并且保护层9的每单位时间的传热量为4167(J)。因此，整个闪烁体6的每单位时间的传热量为10985(J)。
另一方面，例如，当使用具有2mm的厚度的Al作为衬底2时，衬底2的每单位时间的传热量为118500(J)。也就是说，闪烁体6的每单位时间的传热量与衬底2的每单位时间的传热量显著地不同，诸如大约为1/10或更少。
另外，例如，当使用具有2mm的厚度的玻璃作为衬底2时，衬底2的每单位时间的传热量为500(J)。也就是说，闪烁体6的每单位时间的传热量与衬底2的每单位时间的传热量显著地不同，诸如为10倍或更多。
在如上所述的情况中，当在恒温槽中从衬底2侧和闪烁体6侧同时执行加热时，传递到第一加热能剥离的粘合部件3的热量变得显著不同于传递到第二加热能剥离的粘合部件5的热量。如果在由此传递的热量方面存在显著的不同，则粘合强度降低使得可以执行剥离的时刻在第一加热能剥离的粘合部件3与第二加热能剥离的粘合部件5之间不同，第一加热能剥离的粘合部件3与第二加热能剥离的粘合部件5具有相同的、粘合强度通过加热而降低时的温度。因此，分开地执行在闪烁体6与成像元件4之间的剥离以及在衬底2与成像元件4之间的剥离。因此，即使在成像元件4被从衬底2和闪烁体6中的一个剥离的状态中，由于被固定于衬底2和闪烁体6中的另一个，因此至少一个成像元件4可以在成像元件4处于机械稳定状态的同时被替换。因此，成像元件不处于其中在剥离期间成像元件不被固定的机械不稳定状态。因此，由于在剥离操作期间不被移动，成像元件不与某物接触并且被防止了被机械破坏。在设置多个成像元件4时，该配置是特别优选的。另外，当仅闪烁体6具有缺陷时，变得可以仅剥离闪烁体6而不将衬底2从成像元件4剥离。因此，在其中成像元件4被设置在闪烁体6与衬底2之间的辐射成像设备中，成像元件4或闪烁体6可以在成像元件4为机械稳定的状态中被剥离。
接下来，将描述根据本发明的用于剥离成像元件4的剥离过程。在下文中，将描述如下的情况，在该情况中，a-C(每单位时间的传热量：5000(J))被用于衬底7，并且Al(每单位时间的传热量：118500(J))被用于衬底2。在该实施例中，作为第一加热能剥离的粘合部件和第二加热能剥离的粘合部件，使用“Revalpha No.3193MS”(商品名，由NITTO DENKO CORP制造)。
首先，包含必须被剥离的成像元件4的辐射成像设备在恒温槽中被加热。在恒温槽中，与成像元件4垂直地在从该成像元件4离开的方向上将彼此相等的力分别施加到闪烁体6和衬底2。由Al形成的衬底2的每单位时间的传热量比具有由a-C形成的衬底7的闪烁体6的每单位时间的传热量大，热通过衬底2传递到第一加热能剥离的粘合部件3，在图2D所示的膨胀开始温度S处开始膨胀，并且第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度开始降低。热被进一步施加到第一加热能剥离的粘合部件3，并且第一加热能剥离的粘合部件3到达其粘合强度被降低得最多时的最大膨胀温度M。第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度在比膨胀开始温度S高的温度处降低，并且通过施加到衬底2的力，执行衬底2与成像元件4之间的剥离。在该情况中，当衬底2的每单位时间的传热量被设为1时，闪烁体6的每单位时间的传热量优选地为1/10或更少。在该情况中，虽然热也通过闪烁体6被传递到第二加热能剥离的粘合部件5，但是与衬底2的每单位时间的传热量相比，闪烁体6的每单位时间的传热量较小。因此，当第一加热能剥离的粘合部件3到达膨胀开始温度S或最大膨胀温度M时，第二加热能剥离的粘合部件5分别地没有到达膨胀开始温度S或最大膨胀温度M。因此，与第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度相比，第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度没有被降低那么多，并且没有执行闪烁体6与成像元件4之间的剥离。
随后，在闪烁体6、第二加热能剥离的粘合部件5和成像元件4被层叠的状态中，第二加热能剥离的粘合部件5被加热。此时，在成像元件4中的每一个在与闪烁体6相对的表面处被运输装置21吸附的同时，可以利用热板等从衬底7的表面执行加热。另外，当使用恒温槽时，在温度一旦回到室温之后可以执行加热，或者可以从先前的加热开始继续地执行加热。热通过闪烁体6传递到第二加热能剥离的粘合部件5，在图2D所示的膨胀开始温度S处开始膨胀，并且第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度开始降低。热被进一步施加到第二加热能剥离的粘合部件5，并且第二加热能剥离的粘合部件5到达粘合强度被降低得最多时的最大膨胀温度M。第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度在比膨胀开始温度S高的温度处降低，并且通过施加到闪烁体6的力，执行闪烁体6与成像元件4之间的剥离。
如上所述，在本发明中，通过使用具有相同的粘合强度降低时的温度的第一加热能剥离的粘合部件3和第二加热能剥离的粘合部件，具有彼此不同的每单位时间的传热量的衬底2和闪烁体6被粘附到成像元件4。因此，衬底2的在第一加热能剥离的粘合部件3侧的表面到达第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度降低时的温度的时刻不同于闪烁体6的在第二加热能剥离的粘合部件5侧的表面到达第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度降低时的温度的时刻。因此，当通过衬底2加热第一加热能剥离的粘合部件3而通过闪烁体6加热第二加热能剥离的粘合部件5时，可以分开地执行在衬底2与成像元件4之间的剥离以及在闪烁体6与成像元件4之间的剥离。即使在成像元件4被从衬底2和闪烁体6中的一个剥离的状态中，由于成像元件4被固定于衬底2和闪烁体6中的另一个，因此至少一个成像元件4可以在成像元件4处于机械稳定状态的同时被替换。在多个成像元件之中至少一个成像元件4具有缺陷时，该配置是特别优选的。
另外，将描述如下的情况，在该情况中，a-C(每单位时间的传热量：5000(J))被用于衬底7，并且玻璃(每单位时间的传热量：500(J))被用于衬底2。在该实施例中，使用“Revalpha No.3193MS”(商品名，由NITTO DENKO CORP制造)作为第一加热能剥离的粘合部件和第二加热能剥离的粘合部件。
首先，辐射成像设备在恒温槽中被加热。在恒温槽中，与成像元件4垂直地在从该成像元件4离开的方向上将彼此相等的力分别施加到闪烁体6和衬底2。具有由a-C形成的衬底7的闪烁体6的每单位时间的传热量大于由玻璃形成的衬底2的每单位时间的传热量，通过闪烁体6将热传递到第二加热能剥离的粘合部件5，在图2D所示的膨胀开始温度S处开始膨胀，并且第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度开始降低。热被进一步施加到第二加热能剥离的粘合部件5，并且第二加热能剥离的粘合部件5到达其粘合强度被降低得最多时的最大膨胀温度M。第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度在比膨胀开始温度S高的温度处降低，并且通过施加到闪烁体6的力，执行闪烁体6与成像元件4之间的剥离。在该情况中，虽然热也通过衬底2传递到第一加热能剥离的粘合部件3，但是与闪烁体6的每单位时间的传热量相比，衬底2的每单位时间的传热量较小。因此，当第二加热能剥离的粘合部件5到达膨胀开始温度S或最大膨胀温度M时，第一加热能剥离的粘合部件3分别地没有到达膨胀开始温度S或最大膨胀温度M。因此，与第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度相比，第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度没有被降低得那么多，并且不执行衬底2与成像元件4之间的剥离。在该情况中，当衬底2的每单位时间的传热量被假设为1时，闪烁体6的每单位时间的传热量优选地为10或更多。当闪烁体6具有缺陷时如上所述的剥离是优选的。
接下来，将参考图3A到3F描述用于制造辐射成像设备1的方法。在下文中，将描述如下的情况，在该情况中，a-C(每单位时间的传热量：5000(J))被用于衬底7，并且Al(每单位时间的传热量：118500(J))被用于衬底2。
首先，执行图3A所示的吸附步骤。成像元件4通过吸力(suction)被吸附到台20上，使得其布置不被扰乱(disorder)。在吸附步骤中，布置在台20上的成像元件4中的每一个由运输装置21吸附。
接下来，执行图3B所示的第一固定步骤。衬底2被置于台22上。第一加热能剥离的粘合部件3被布置在由运输装置21吸附的成像元件4上。在图2A所示的状态中的隔离物31和32被剥离之后，第一加热能剥离的粘合部件3被布置在成像元件4上。利用设置于其间的第一加热能剥离的粘合部件3而将成像元件4固定到衬底2。虽然在该情况中被布置在成像元件4侧，但是第一加热能剥离的粘合部件3可以被布置在衬底2侧。然而，在使用多个成像元件的情况中，当第一加热能剥离的粘合部件3被分割并且在成像元件4侧被布置到各个成像元件4时，其是更优选的，因为可以针对多个成像元件4中的每一个来分开地执行剥离。顺带提及，在本说明书中使用的“固定(被固定)”不限于其中仅仅第一加热能剥离的粘合部件3或第二加热能剥离的粘合部件5被布置在成像元件4与衬底2或闪烁体6之间以使得成像元件4被粘合到衬底2或闪烁体6的结构。除了如上所述的结构之外，还包括如下的结构，在该结构中进一步布置另一个材料，以使得成像元件4在其间除了第一加热能剥离的粘合部件3或第二加热能剥离的粘合部件5之外还设置该另一个材料的情况下被粘附于衬底2或闪烁体6。针对多个成像元件4中的每一个来执行该第一固定步骤，并且通过第一加热能剥离的粘合部件3将成像元件4固定于衬底2。
接下来，执行图3C所示的第一检查步骤。在第一检查步骤中，用可见光照射固定到衬底2的多个成像元件4，并且读取来自探针(probe)23的信号以用于检查。在该步骤中，当检测到具有缺陷的成像元件4时，第一加热能剥离的粘合部件3被加热，并且替换具有缺陷的成像元件。在该情况中，“具有缺陷的成像元件”包括其中由于安装中产生的静电、异物的侵入和其它原因而引起其操作和/或从其获得的图像在可容许的范围之外的成像元件。
接下来，执行图3D所示的第二固定步骤。第二加热能剥离的粘合部件5被布置在闪烁体6上。在图2B所示的状态中的隔离物51和52被剥离掉之后，第二加热能剥离的粘合部件5被布置在闪烁体6上。闪烁体6被固定到多个成像元件4，所述多个成像元件4被固定到衬底2，并且第二加热能剥离的粘合部件5被设置在闪烁体6与多个成像元件4之间。虽然在该情况中被布置在闪烁体6侧，但是第二加热能剥离的粘合部件5可以被布置在成像元件4侧。特别地，在使用多个成像元件的情况中，当第二加热能剥离的粘合部件5被分割并且在成像元件4侧被布置到各个成像元件时，其是更优选的，因为可以针对多个成像元件4中的每一个来分开地执行剥离。由于使用相同的材料形成第一加热能剥离的粘合部件3和第二加热能剥离的粘合部件5，因此第二加热能剥离的粘合部件5的膨胀开始温度与第一加热能剥离的粘合部件3的膨胀开始温度相同。
接下来，执行图3E所示的第二检查步骤。在第二检查步骤中，在衬底2、多个成像元件4和闪烁体6被固定在一起时，用辐射照射闪烁体6，并且读取来自探针23的信号以用于检查。此时，检查到存在具有缺陷的成像元件4，并且当确认其存在时，为了替换该成像元件4，在衬底2与成像元件4之间执行剥离。此外，还检查闪烁体6。当判断图像质量受到闪烁体6的缺陷的不利影响时，为了替换闪烁体6，在成像元件4与闪烁体6之间执行剥离。稍后将分别参考图4A到4C或图5A到5C来描述在成像元件4与衬底2或闪烁体6之间执行剥离的步骤。
当在第二检查步骤中确认没有成像元件4和闪烁体6的缺陷时，执行图3F所示的密封步骤。在该密封步骤中，用密封部件11至少密封成像元件4的外围。由于在该密封步骤中由密封部件11固定，因此布线板10处于使得穿过密封部件11的状态中。通过利用树脂11密封，形成其中衬底2和闪烁体6不容易从成像元件4剥离的结构，使得提高辐射成像设备1的强度。另外，形成如下的结构，在该结构中能够抑制来自外部的侵入到闪烁体6、成像元件4和各个界面中的杂质和/或水汽，并且因此提高辐射成像设备1的可靠性。
接下来，将参考图4A到4C描述从衬底2剥离成像元件4的步骤。在下文中，将描述其中成像元件4中的至少一个具有缺陷的情况。首先，如图4A所示，辐射成像设备在恒温槽中被加热。在恒温槽中，与成像元件4垂直地在从该成像元件4离开的方向上将彼此相等的力分别施加到闪烁体6和衬底2。热通过衬底2被施加到第一加热能剥离的粘合部件3，并且在图2D所示的膨胀开始温度处开始膨胀，使得第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度开始降低。热被进一步施加到第一加热能剥离的粘合部件3，并且第一加热能剥离的粘合部件3到达其粘合强度被降低得最多时的最大膨胀温度M，使得如图4B所示，第一加热能剥离的粘合部件3被变为具有降低的粘合强度的加热能剥离的粘合部件30。第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度在比膨胀开始温度S高的温度处降低，并且通过施加到衬底2的力，执行衬底2与成像元件4之间的剥离。在该情况中，虽然热也通过闪烁体6被传递到第二加热能剥离的粘合部件5，但是与衬底2的每单位时间的传热量相比，闪烁体6的每单位时间的传热量较小。因此，当第一加热能剥离的粘合部件3到达膨胀开始温度S或最大膨胀温度M时，第二加热能剥离的粘合部件5分别地没有到达膨胀开始温度S或最大膨胀温度M。因此，与第一加热能剥离的粘合部件3的粘合强度相比，第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度没有降低得那么多，并且没有执行闪烁体6与成像元件4之间的剥离。
接下来，将参考图5A～5C描述将成像元件4从闪烁体6剥离的步骤。首先，如图5A所示，在该剥离中，成像元件4通过相应的运输装置21而被固定并且从闪烁体6侧被加热。在该情况中，从闪烁体6侧执行红外辐射。热通过闪烁体6传递到第二加热能剥离的粘合部件5，并且在图2D所示的膨胀开始温度S处开始膨胀。热被进一步施加到第二加热能剥离的粘合部件5，并且第二加热能剥离的粘合部件5到达其粘合强度被降低得最多时的最大膨胀温度M。此时，第二加热能剥离的粘合部件5被变为具有降低的粘合强度的加热能剥离的粘合部件50。第二加热能剥离的粘合部件5的粘合强度在比膨胀开始温度S高的温度处降低，并且通过施加到闪烁体6的力，执行闪烁体6与成像元件4之间的剥离。在该情况中，虽然描述了通过使用红外辐射从闪烁体6侧加热来执行的剥离，但是本发明不限于此。可以通过先前被使用的恒温槽来继续执行加热，以使得执行在闪烁体6与成像元件4之间的剥离。
如上所述，根据本发明，在其中成像元件4被设置在闪烁体6与衬底2之间的辐射成像设备中，闪烁体6或成像元件4中的至少一个可以在成像元件4为机械稳定的状态中被剥离。另外，当包含可热膨胀的粒子的粘合剂被用作加热能剥离的粘合部件时，由于留在衬底的从其去除成像元件4的表面上的粘合剂的残余的量较小，因此可以容易地将新的成像元件固定到衬底。
第二实施例
接下来，将参考图6A～6C描述根据第二实施例的辐射成像设备。与第一实施例相同的元件由其相同的附图标记来指明，并且将省略相同元件和相同步骤的详细描述。图6A是根据本发明第二实施例的辐射成像设备的主要构成元件的平面图，图6B是沿着图6A的线VIB-VIB截取的辐射成像设备的截面图，并且图6C是沿着图6A的线VIC-VIC截取的辐射成像设备的局部放大的截面图。
本实施例与第一实施例不同的部分在于，在第一加热能剥离的粘合部件3和衬底2之间设置的控制传热量的树脂层16。该树脂层16可以被看作用于控制传热量的衬底2的表面，也就是说，衬底2和树脂层16可以被一起看作衬底。在该情况中，每种皆吸热的涂料或片材被用于树脂层16。作为吸热的涂料的材料，具有高热导率的材料是优选的，并且诸如碳纳米管或金属之类的具有15(W/(m·k))或更大的热导率的材料是优选的。具有高热导率的该材料被分散在诸如丙烯酸树脂、环氧树脂或硅酮树脂之类的聚合物中，并且例如通过丝网印刷被施加到成像元件4的在衬底2侧的表面，继之以执行干燥。作为吸热的片材，例如，可以使用高性能硅酮凝胶片或者高导热性的硅酮橡胶片。在该情况中，吸热的片材优选地在其在成像元件4侧的表面上具有粘合功能。另外，对于该树脂层16，还可以使用每种皆具有热绝缘性质的涂料或片材。作为具有热绝缘性质的材料，具有低热导率的材料是优选的，并且诸如丙烯酸树脂、环氧树脂和硅酮树脂之类的具有0.2(W/(m·k))或更少的热导率的聚合物材料是优选的。作为具有热绝缘性质的片材，可以使用诸如聚烯烃树脂片、丙烯酸片、橡胶片或尼龙片之类的具有0.2(W/(m·k))或更少的热导率的材料。在该情况中，具有热绝缘性质的片材优选地在其在成像元件4侧的表面上具有粘合功能。
因此，由于可以进一步增大在衬底2和闪烁体6之间的每单位时间的传热量方面的差异，因此可以分开地并且可靠地执行通过第一加热能剥离的粘合部件3的剥离和通过第二加热能剥离的粘合部件5的剥离。
另外，通过控制在施加区域与衬底2之间的接触面积，将树脂层16的每单位时间的传热量控制为期望值。另外，如图7A和图7B所示，树脂层16被分成树脂层16a和16b，并且被提供给各个成像元件4。树脂层16a和16b被布置为使得在衬底2与成像元件4中的预定成像元件4之间的传热量不同于其不同的成像元件4与衬底2之间的传热量。通过如上所述形成的结构，可以将成像元件4以期望的顺序从衬底2剥离，并且可以将成像元件4安全地和有效地从衬底2剥离。在如上所述的情况中，优选地，多个第一加热能剥离的粘合部件3被设置在各个成像元件4上。图7A是根据第二实施例的辐射成像设备的另一个示例的主要构成元件的平面图，并且图7B是沿着图7A的线VIIB-VIIB截取的辐射成像设备的截面图。
第三实施例
将参考图8描述本发明的辐射成像设备应用于辐射成像系统的示例。从X射线管(辐射源)6050产生的X射线6060通过病人或对象6061的胸部6062，并且进入包括闪烁体6和成像元件4的本发明的辐射成像设备6040。入射的X射线包括病人6061的体内信息。闪烁体6响应于入射的X射线而发光，并且通过该光的光电转换而获得电信息。该信息被转换成数字信号，并且然后被作为信号处理装置的图像处理器6070图像处理，使得能够在控制室中的作为显示装置的显示器6080上观察图像。另外，辐射成像系统至少具有辐射成像设备和处理从该辐射成像设备传递的信号的信号处理装置。
另外，该信息可以通过传输装置(诸如，电话线6090)被传递到远程地点，并且可以被显示在作为显示装置的显示器6081上，或者被存储在远离控制室的医生室中的诸如光盘的记录装置中，使得位于远程地点处的医生能够诊断该信息。信息还可以由作为记录装置的胶片处理器6100记录在作为记录介质的胶片6110上。另外，信息还可以由作为记录装置的激光打印机打印在纸上。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将被给予最宽的解释从而包括所有这样的修改、等同的结构与功能。

Claims (10)

1.一种辐射成像设备，包括：
衬底；
至少一个成像元件；
闪烁体；
至少一个第一加热能剥离的粘合部件，所述第一加热能剥离的粘合部件将所述衬底固定到所述成像元件，所述第一加热能剥离的粘合部件的粘合强度通过加热而降低；以及
第二加热能剥离的粘合部件，所述第二加热能剥离的粘合部件将所述成像元件固定到所述闪烁体，所述第二加热能剥离的粘合部件的粘合强度通过加热而降低；
其中第一加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度基本上等于第二加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度，
其中当热导率由k(J/s·m·k)表示，部件的厚度由L(m)表示，与向其传热的部件的接触面积由S(m2)表示，并且每单位时间的传热量由Q表示时，所述每单位时间的传热量由下式示出：
Q＝k×S/L，并且
其中所述衬底的每单位时间的传热量与所述闪烁体的每单位时间的传热量不同。
2.根据权利要求1所述的辐射成像设备，
其中第一加热能剥离的粘合部件和第二加热能剥离的粘合部件中的每一个具有粘合剂以及与所述粘合剂混合的、包含能够热膨胀的粒子的起泡剂。
3.根据权利要求1所述的辐射成像设备，
其中，在所述衬底的每单位时间的传热量为1时，所述闪烁体的每单位时间的传热量等于或低于1/10或者等于或大于10。
4.根据权利要求1所述的辐射成像设备，
其中所述衬底具有用于控制所述传热量的树脂层，并且所述树脂层形成所述衬底的与所述成像元件接触的表面。
5.根据权利要求4所述的辐射成像设备，
其中所述成像元件利用第一加热能剥离的粘合部件而被固定到所述衬底，
所述树脂层被分割成树脂子层，所述树脂子层被提供给各个成像元件，以及
在所述成像元件之中的预定的成像元件与对应于所述预定的成像元件的树脂子层之间的传热量不同于在与所述预定的成像元件不同的成像元件和对应于所述不同的成像元件的树脂子层之间的传热量。
6.根据权利要求5所述的辐射成像设备，
其中在所述预定的成像元件与对应于所述预定的成像元件的树脂子层之间的接触面积不同于在所述不同的成像元件和对应于所述不同的成像元件的树脂子层之间的接触面积。
7.根据权利要求5所述的辐射成像设备，
其中第一加热能剥离的粘合部件被提供给各个成像元件。
8.根据权利要求1所述的辐射成像设备，
其中第二加热能剥离的粘合部件具有透射来自所述闪烁体的光的光透明性。
9.一种辐射成像系统，包括：
根据权利要求1所述的辐射成像设备；和
处理来自所述辐射成像设备的信号的图像处理装置。
10.一种用于制造辐射成像设备的方法，包括以下步骤：
利用第一加热能剥离的粘合部件将成像元件固定到衬底，所述第一加热能剥离的粘合部件具有通过加热而降低的粘合强度，以及
利用第二加热能剥离的粘合部件将所述成像元件固定到闪烁体，其中所述衬底的每单位时间的传热量不同于所述闪烁体的每单位时间的传热量，以及其中第一加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度基本上等于第二加热能剥离的粘合部件的粘合强度降低时的温度；以及
检查固定到所述衬底和所述闪烁体的所述成像元件，以便确定所述成像元件是否有缺陷，
其中当热导率由k(J/s·m·k)表示，部件的厚度由L(m)表示，与向其传热的部件的接触面积由S(m2)表示，并且每单位时间的传热量由Q表示时，所述每单位时间的传热量由下式示出：
Q＝k×S/L，并且
其中，在检查步骤中通过检查确定所述成像元件有缺陷时，通过所述衬底加热第一加热能剥离的粘合部件并且通过所述闪烁体加热第二加热能剥离的粘合部件，以使得所述衬底和所述闪烁体中的具有更大的每单位时间的传热量的那一个与所述成像元件被彼此剥离，并且使得所述衬底和所述闪烁体中的另一个与所述成像元件不被彼此剥离。
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